고체산화물 연료전지(SOFCs)는 낮은 환경오염 물질배출과 높은 에너지 효율로 차세대 대체 에너지로서 관심을 받고 있다. 그러나 높은 작동온도(약 1000℃ 이상) 때문에 상용화에 어려움을 겪고 있다. 따라서, 많은 연구의 초점이 작동온도를 700℃ 이하로 낮추는 데 모아지고 있다. 이러한 연구는 전해질에 대하여 크게 두 가지로 진행 되고 있는데, 그 첫 번째는 전해질의 박막화를 통한 전해질의 두께를 감소시키는 것이고, 두 번째는 낮은 온도에서 높은 이온전도율을 가지는 새로운 전해질을 합성하거나 찾아 내는 것이다.
본 연구에서는 최근에 낮은 온도에서 높은 이온전도율을 가지는 전해질로 알려져 있는 YBO, BIMEVOX(Me=Co, Cu), 그리고 LSGMC에 대해 암모니아 침전법을 이용하여 합성하고, 각각의 합성된 분말로 디스크형태의 pellet을 만들어 소결한 후, 그 성능을 평가하였다. YBO를 제외한 다른 물질들에 대해서는 최적의 합성조성을 찾기 위해, 각각 Co와 Cu의 조성을 달리하여 분말을 합성하였다. 암모니아 침전법으로 제조된 전해질의 결정구조와 표면 특성은 XRD, SEM등을 이용하여 측정하였고, 전기적 특성은 Impedance analyzer를 사용하여 이온전도도를 분석하였다.
암모니아 침전법에 의해 합성된 모든 종류의 전해질분말은 나노입자와 적절한 격자구조를 가지는 것으로 확인되었다. 850℃에서 소결된 YBO의 700℃에서 이온전도도는 2.7x10-1Scm-1 였다. BIMEVOX(Me=Co, Cu)는 최적의 Co, Cu 농도가 0.1인 것으로 확인되었다. 이 농도로 제조되고 800℃에서 소결된 BICOVOX와 BICUVOX 전해질은 각각 700℃에서 9.1×10-2Scm-1, 6.8×10-2Scm-1의 이온전도율을 가졌다. LSGMC 역시 Co의 최적농도는 0.1이었고, 1350℃에서 소결된 LSGMC전해질의 700℃에서 이온전도도는 1.6x10-1Scm-1였다. 본 연구에서 제조된 전해질에 대한 이온전도도는 다른 방법으로 제조된 전해질에 비해 어느 정도 향상됨을 보였다. 결과적으로, 암모니아 침전법은 저온형 SOFC 전해질을 제조하는데 효율적인 방법으로 이용 될 수 있을 것이다.